一种基于TBOX的远程预约充电控制方法与流程

一种基于tbox的远程预约充电控制方法
技术领域
1.本发明涉及远程预约充电领域，特别涉及一种基于tbox的远程预约充电控制方法。


背景技术：

2.随着国内新能源汽车产业的发展，人民生活水平的提高，新能源汽车不再是少数人的奢侈品，越来越多的城市青年选择新能源汽车作为日常的代步工具。我国人口众多，相应的用电量自然也很大，再加上很多大型家电的普及，更是加大了每个家庭的用电量。所以我国现如今的用电压力还是非常大的。对这种现象，国家发改委在29号发布了电费的新标准，其中表明对于每天高峰用电和低谷用电的标准也会不同，也就是说每天的不同时段的收费标准是不同的。
3.所以，对于新能源汽车的用户，选择在每天的低谷用电阶段来给自己的爱车充电，长期下来会节约可观的电费支出。但是，低谷用电阶段一般情况是23:00-7：00，在这个时段大多数用户已经进入睡眠。所以，从用户体验出发，考虑到能为用户节约充电成本，同时不影响用户的正常作息，一种能够远程车辆预约充电功能的方案则显得尤为必要。
4.现有技术的预约充电方案仅仅通过手机发送指令，若要保证手机指令的准确发出，需tbox实时工作以接收手机指令，这样会消耗蓄电池电量；而将tbox休眠也会造成无法及时接收及反馈指令，因此如何基于tbox的控制来实现远程预约充电及其控制对于远程预约充电来说至关重要。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于tbox的远程预约充电控制方法，可以对tbox进行通信验证和休眠后的唤醒，减少tbox的工作消耗蓄电池同时能够提高指令的准确执行。
6.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于tbox的远程预约充电控制方法，包括如下步骤：
7.tsp接收到用户发来的预约充电指令后，tsp判断与tbox的tcp连接是否保持，若tcp连接保持，则将指令通过tsp下发到tbox中，由tbox执行预约充电的指令；若tcp连接断开，tsp将同时发送udp数据包和短信的方式唤醒tbox，在唤醒tbox后将指令下发到tbox中进行执行。
8.在发送唤醒信号至tbox中后若tbox与tsp之间的tcp连接仍然断开，则tsp平台反馈车联网故障状态信息至用户手机。
9.在车辆处于熄火状态下，车辆的tbox进入休眠模式或周期性的定时启动及休眠。
10.tbox在执行预约指令前检测车辆与充电枪是否连接，并在车辆与充电枪连接时反馈进入预约充电状态，否则反馈充电枪未匹配到位的提醒信号。
11.在tbox接收到预约指令后进入预约状态，在未达到预约充电时间时，tbox发送预
约充电控制信号至充电机hvcm，控制hvcm进入预约状态，等待充电启动指令；同时tbox反馈预约状态、预约信息、预约时间至手机中以反馈用户。
12.在达到预约设定的结束时间或指定的soc时，tbox发送预约状态结束指令和停止充电请求至充电机hvcm；并获取充电机的工作状态，在充电机停止工作后反馈预约充电完成信号至用户手机中。
13.在预约时间范围内电池被充满，tbox发送充电结束指令至充电机hvcm,充电机hvcm退出充电状态；并通过tbox反馈充满电状态信号至手机app中。
14.本发明的优点在于：通过tbox进行预约消息的收发，可以远程进行预约充电；并且对tbox与tsp之间的通信进行验证，并在断开连接后尝试唤醒，从而保证了预约控制指令的准确可靠发送至车辆中；并且在tbox无法建立连接后发出反馈信息及时提醒用户预约充电无法成功的原因，保障了预约的有效进行和用户体验；设置tbox在车辆熄火后的休眠或循环周期休眠启动的工作模式，减少电量的消耗且基于本技术的唤醒操作，可以有效保证了预约的可靠进行同时节省蓄电池的耗电。
附图说明
15.下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
16.图1为本发明预约充电系统示意图
17.图2为本发明预约充电流程图。
具体实施方式
18.下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
19.本技术为了实现远程预约充电，保证充电的可靠和减少tbox对于车载蓄电池的电量消耗。具体方案包括：
20.一种基于tbox的远程预约充电控制方法，包括如下步骤：在车辆熄火后控制tbox进入休眠状态或周期性启动工作ts后进入休眠；
21.用户通过手机app发送预约充电指令，tsp接收到用户发来的预约充电指令后，tsp判断与tbox的tcp连接是否保持，若tcp连接保持，则将指令通过tsp下发到tbox中，由tbox执行预约充电的指令；若tcp连接断开，tsp将同时发送udp数据包和短信的方式唤醒tbox，在唤醒tbox后将指令下发到tbox中进行执行。
22.在车辆熄火后使得tbox进入休眠或周期性的启动工作一段时间后再周期性的休眠，从而做到低功耗的目的，减少本技术预约充电时tbox的功耗，但是由于采用了tbox的休眠设置策略导致tsp与其连接就会断开或者说不能及时通信，因此本技术设置唤醒策略。当tsp需要进行与tbox的通信时，会及时检测与tbox之间的tcp连接状态，当tbox处于休眠时，tcp状态为断开则判断需要进行唤醒才可以通信，因此通过tsp发送udp数据包和短信的方式唤醒tbox，从而满足其通信的要求。tbox接收到预约充电指令后进行执行控制操作从而实现远程预约充电的目的。当检测到tcp连接状态时，则可以直接通过tsp将预约指令转发至tbox中进行控制。通过本技术的tbox休眠可以做到能耗减少的目的，而休眠又可能导致预约充电不能及时通信，因此需要设计唤醒流程，因此本技术通过休眠来实现了减少能噶
后同时通过唤醒步骤实现本技术的随时通信的目的。而如果唤醒步骤也不能实现tsp与tboc的tcp连接，则可以判断为通信故障，可以及时检测到预约充电功能的故障，方便及时提醒用户故障状态从而保证了远程预约功能的可靠运行。
23.即在发送唤醒信号至tbox中后若tbox与tsp之间的tcp连接仍然断开，则tsp平台反馈车联网故障状态信息至用户手机。通过将故障状态反馈给用户手机及时提醒用户此时预约功能故障，预约充电指令无法执行，从而可以快速的可靠的提醒用户此时无法发送预约充电指令的状态信息。从而在减少电能消耗的情况下保证了tsp与tbox之间可以唤醒的通信操作，并且通过唤醒操作可以实时检测通信是否正常，在通信不正常时可以及时发出提醒和反馈。
24.在本技术中tbox的工作周期可以根据需求设置1小时或其他时间，以1小时为例，tbox在休眠1小时后自动启动工作若干分钟后再次休眠，对于非实时性要求的指令，在启动工作后可以接收信息并执行；当本技术预约指令需要实时发送，则可以通过主动唤醒的方案来将tbox唤醒工作。
25.在通信正常后，由tbox接收tsp转发来的预约充电指令，其中tbox在执行预约指令前检测车辆与充电枪是否连接，并在车辆与充电枪连接时反馈进入预约充电状态，否则反馈充电枪未匹配到位的提醒信号。因为需要预约充电前，需要用户将充电枪插入车辆的充电口中，要保证充电口与充电枪的之间的可靠连接才能充电，因此在tbox接收到了预约充电指令是需要首先检测充电枪与充电口之间的连接状态包括cc、cp等，从而确认连接完成后才能可以驱动充电，因此需要提前对此进行判断并反馈给用户。
26.在充电枪与充电口连接匹配正常时，tbox进入预约充电状态，在tbox接收到预约指令后进入预约状态，在未达到预约充电时间时，tbox发送预约充电控制信号至充电机hvcm，控制hvcm进入预约状态，等待充电启动指令；同时tbox反馈预约状态、预约信息、预约时间至手机中以反馈用户。至此完成了充电预约的全部流程并进入等待状态，等待条件达到后进入充电执行。
27.在达到预约时间后控制车辆充电机hvcm工作控制给电池包充电，在充电过程中若达到预约设定的结束时间或指定的soc时，tbox发送预约状态结束指令和停止充电请求至充电机hvcm；并获取充电机的工作状态，在充电机停止工作后反馈预约充电完成信号至用户手机中。至此预约充电完成。在预约时间范围内电池被充满，tbox发送充电结束指令至充电机hvcm,充电机hvcm退出充电状态；并通过tbox反馈充满电状态信号至手机app中。在达到设定停止充电时间前就充满电了，则会及时反馈给用户app中，提醒用户此时的预约充电状态。
28.如图1所示，为本技术预约充电涉及到的硬件原理图，包括后台网站、tsp平台(硬件：服务器 交换机 负载均衡 防火墙等、软件：微服务功能架构)、tbox(无线通讯模块包括：lte module、mcu、gps模块、can收发器、sim ic、gsensor等)、cgw(中央网关)、hvcm(充电机)等控制单元。
29.用户操作手机app或者本地音响系统(tihu)进行充电预约，手机app预约时，tsp收到指令后，tsp判断与t-box的tcp连接是否保持，如tcp连接保持，直接将指令通过平台下发到t-box，如tcp连接断开，tsp将同时发送“udp数据包”和“短信”的方式唤醒tbox，tbox先收到谁执行谁。
30.1、预约成功后在未到达预约充电开始时间前：tbox发送预约状态信号预约充电状态和停止充电信号给充电机(hvcm)；此时充电机无论是否正在充电，都停止充电，进入预约状态。tbox发送预约状态信号预约充电状态、预约充电循环模式、预约循环日期、预约开始时间和预约结束时间给thiu(或app)进行展示。
31.2、预约充电开始：此时到达预约充电开始时间：tbox发送预约状态信号、预约充电状态和开始充电信号给充电机(hvcm)；此时充电机进入充电状态，hvcm控制为电池包充电；
32.3、在预约成功后若此时取消预约充电则立马恢复至预约充电前的hvcm状态，若预约前状态为充电状态，则tbox发送预约状态信号立即充电状态和立即充电请求信号给充电机(hvcm)；此时充电机进入立即充电状态。
33.4、充电结束：若预约充电时间到达截止时间或到达指定soc时；
34.单次预约：tbox发送预约状态信号取消立即预约充电状态和停止充电请求信号给充电机(hvcm)；此时tbox判断充电机充电状态为充电完成或充电结束后，tbox再次发送无充电请求信号给充电机(hvcm)。
35.重复预约：tbox发送预约状态信号、预约充电状态和停止充电请求信号给充电机(hvcm)；此时充电机进入下一次预约充电准备状态。
36.5、充电结束(预约时间内电池提前充满)
37.单次预约：tbox发送预约状态信号、立即充电状态和无充电请求信号给充电机(hvcm)；由预约充电模式切换为立即充电模式，模式转换后，充电机也不应该继续充电，逻辑由充电机实现。
38.重复预约：tbox发送预约状态信号、预约充电状态和停止充电请求信号给充电机(hvcm)；此时充电机进入下一次预约充电准备状态。以上为tbox实现远程预约充电功能的基本流程。
39.本技术中主要是依赖于tsp与tbox之间的交互来实现预约指令的传输，tbox的硬件原理包括：
40.lte module：是一款基于高通mdm9628基带芯片，能够提供高达42mbps下载速度hspa 连接的4g无线通信模块，还是能支持100mbps的超高下行速度的4g m2m模块。集成的tcp/ip和udp协议栈、dac和adc(数模/模数转换)通道等能够提供扩展功能。le920无线通信模块还配备有嵌入式的gps/glonass接收器和多样性天线。该模块还配备丰富的接口包括usb、spi、i2c和用户自定义的gpio(通用输入/输出接口)。
41.mcu：nxp的fs32k144uat0vllt(车规级)最高运行频率可达112mhz，支持内部外设保护功能，系统错误通知功能，内存保护单元，同时该cpu还支持浮点运算单元，并具有专属控制寄存器。达到asil-b iso26262功能安全。
42.can收发器：采用车规级nxp semiconductors tja1044t的高速can收发器，可用于控制器局域网(can)协议和物理can总线。该收发器专为高速(高达1mbit/s)can应用而设计，且自身带有can协议控制器的微控制器。
43.sim ic：用于蜂窝网络设备中，专门用来存储实现网络访问的安全数据的安全元器件。
44.本技术预约充电的关联控制器包括hvcm：充电机，执行智能补电功能。tihu：车联网主机，进行预约操作及充电状态ui展示。
45.与现有技术相比本发明的有益效果是:相比较传统充电方式而言，本发明设计的是一种用户不受地点、时间限制实现远程充电的方案。一是能减轻用户充电的使用负担，二是能节约充电成本。三是控制tbox默认为休眠状态，可以节约对电能的消耗同时设置预约充电时的tsp与tbox之间的通信唤醒操作，用于唤醒tbox来进行预约指令的执行；通过唤醒与否来判断tsp与tbox之间的通信是否异常，并且在异常状态下及时发出反馈信号至手机app，实现对于预约充电功能可用状态的及时反馈。
46.显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。